正则系综

粒子数N、温度T、体积V都相同的热力学体系组成的系综称为正则系综。 正则系综的热力学体系必须处在刚性容器之中、没有任何体积变化、与环境之间也没有物质的交换。但是，如果正则系综热力学体系与外界没有能量交换，则热力学体系的温度将因其组成粒子的动能与势能之间的相互转化而发生波动。为了 保证正则系综热力学体系的温度恒定，每个热力学体系必须与一个热容巨大、温度为丁的恒温热浴接触。同时，为了保证热力学体系与热浴随时处于热平衡状 态，它们之间的热传导速度必须达到无穷大。因此，正则系综热力学体系的总能 量是变化的、不是固定的。

正则系综的概率分布称为正则分布。体系处于总能量为Er的某个微观状态 r的概率为

式中，β=1/kBT； Z为配分函数，由下列遍及所有的可能微观状态r的求和得到